专利名称：肌肉组织的测量和刺激的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对肌肉组织进行电刺激的装置。本发明还涉 及一种用于这种装置的操作设备。本发明进一步涉及一种用于对肌肉 组织进行电刺激的装置的电极，以及一种用于刺激肌肉组织的方法。
背景技术：
从欧洲专利公开文件EP938 911A2，已知一种用于医疗的装置。 该装置可操作地耦合到适于与人体的部分接触或者插入体腔中的电 极。该装置具有用于执行与EMG信号相关的信号处理的EMG信号 处理器，以及用于基于该EMG信号显示相关于医疗的信息的显示单 元。该装置还具有刺激信号发生器，用于产生刺激信号和将该刺激信 号提供至所述电极。然而，该现有技术文献中已知的装置的缺点是，需要准确地定位 该电极，以便于从正确的肌肉接收EMG信号并且将剌激脉冲提供给 该肌肉。发明内容本发明的一个目的是提供一种用于对肌肉组织逆行电剌激的装置，其 中不需要准确定位电极。因而，根据本发明，提供了一种根据权利要求1在这种装置中，由于可以选择电极阵列的一个或多个电极垫片用于刺 激，可以以低精确度定位电极系统，而不影响X寸肌肉的刺激，该电极垫片 存在于适于提供刺激信号的区域中。因而，在电极阵列的一部分位于适于 提供刺激信号的区嫩卜的情况下，刺激信号仍然可以由位于该区域中的电 鹏片樹共。此外，由于电极系统包括电极阵列和用于测量肌肉活性的传感器，该 传感器将测量将要刺激的区域中或附近的活动性。因而，可以更准确地确 定刺激的作用。同样，由于可以以低精确度定位电极系统，电极系统可以 由不具有关于肌肉系统的专业知识的人来放置。在从属权利要求中列出了本发明的特定实施例。权利要求2的装置具有进一步优点，即可以使用电极垫片进行刺激和 测量，并且因而不需要用于观i慮的3te传織。权利要求3的装置具有进一步优点，即该體可以自动确定明I5个电极 垫片与肌肉组织具有最优接触。权利要求4的驢具有进一步优点，即该装置的用户可以察劍他或 她的肌肉的刺激作用。权利要求5的装置具有进一步优点，即用户可以了解该作用，而无需 专业知识。权利要求6的，具有进一步优点，即a31将电极系统定位在mh，可以以非侵入的方式测量和刺^m肉组织。另一优点是，由于载体为弹性材料的，电极系统可以放置在各种人体部分上。权利要求7的體具有进一步优点，即在操作中，以正确H,自动执 行测量和剌激。权利要求8的装置具有进一步优点，即可以自动确定在肌肉组织上的 刺激作用。权利要求9的装置具有进一步优点，艮鹏户知晓在给定时刻执行什么 动作，例如使人体部化弯曲，而无需知识或者医疗专家的指导。权利要求10的體具有进一步优点，即可以自动发5妹正确定位的电 极垫片。权利要求ll的^S具有进一步优点，即自动执行适^J^寺定肌肉组织的 刺激。还^i共了根据权利要求0的操作设备。而且，劍共了根据权禾腰求0 的电极系统。还提供了根据权利要求0的方法，以及根据权禾腰求0的计敦几鹏参考下文所述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显然并将其进行阐述。
参考附图，仅作为示例，将描述本发明的其它细节、方面和实施例。 图1示出了方爐在人体上的用于刺聽肉组织的驢的实施例的一个 范例的示意图2示出了连接至控制单元的范例的电极系统的一个实施例的第一范 例的示意图3示出了用于刺激讥肉组织的方法的范例的流程图4示出了电极系统的实施例的第二范例的示意图5示出了操作设备的实施例的范例的示意图6示出了根据本发明的远禾滥视系统的实施例的范例的示意图。
图1中所示的电刺激装置1包括电极系统10，其可以放置在诸 如人类的动物皮肤上。在图1中，电极系统IO放置在上臂的皮肤部 分上。然而，电极系统10可以放置在人体另一部分上，并且其形状
可以适应于特定人体部分的形状。例如，在电极系统io将被放置在
人体的脊柱区域上的情况下，电极系统10可以具有细长形状。
如图1中所示，装置1还包括操作单元50，其经由连接18连接 至电极阵列IO。在图l的范例中，连接18是有线连接。然而，连接 18也可以是无线连接。操作单元50可以接收电极系统10产生的信 号，并且控制电极系统10的操作，下面将对其进行更详细的说明。 如图5中所示，操作单元50包括外壳54。在外壳54内部，提供控 制单元53，其经由连接18连接至电极系统10并且连接至用户界面。 用户界面包括放置在外壳54的窗口 55中的显示器51和放置在 外壳外侧的控制按钮52。显示器51形成输出界面，经由所述输出界 面可以将信息提供给装置1的用户。例如，在显示器51，可以由控 制单元53将信息(例如关于装置1的操作的信息或者指令)以人类 可察觉的形式输出给用户。在图1的范例中，可视地输出数据，然而，作为选择地和附带地，数据可以以可听见的和任何其它合适的方式输 出。
控制按钮52形成输入界面。经由控制按钮52，用户可以将输入 提供至控制单元53，例如用于该装置执行的操作的所需设置或者关 于用户执行的动作的信息。例如，用户可以经由控制按钮52告知控 制单元53，他或她已经使肌肉弯曲，或者输入对肌肉进行刺激的持 续时间段的所需值。
如图2中所示，电极系统10包括具有大量电极垫片12和对电极 11的电极阵列13。对电极11作为地线。图2中所示的电极阵列13 中的电极垫片12沿着直线定位，形成矩形矩阵排列。在图2的范例 中，矩阵是5X5矩阵，然而，该矩阵可以具有其它尺寸，例如更小 地，如图5中所示为2X2矩阵，或者具有更大的尺寸。而且，如图 2和5的范例中所示，该矩阵可以是正方形或者其列数可以不同于行 数。而且，电极垫片12也可以布置成非矩形排列，例如环形排列或 三角排列。
在图2的范例中，对电极ll具有闭环形状，并且围绕电极阵列 13。然而，对电极11可以具有不同的形状，并且例如沿着电极垫片 12之间的曲折路径。
电极系统IO可以放置在皮肤上，从而使得大多数或所有电极垫 片12和对电极11与皮肤电接触。随后，电极阵列13将与皮下肌肉 组织电接触，并且更特别地将能够接收电信号，或将电信号发射到电 极阵列13占据的皮肤区域下的肌肉区域。更特别地，电极垫片12将 能够经由皮肤将电流注入肌肉组织中，以便刺激肌肉组织。
电极垫片12和对电极11可以设置在柔性的、优选为有弹性的载 体表面上。这允许电极系统10适应于其上放置有电极系统10的人体 部分的形状。该载体可以设置有经由连接18将电极垫片12和对电极 11连接到操作单元50的电部件。例如在图4的范例中，连接到电极 垫片12的电部件可以放置在载体上，并且经由合适的连接18连接到 放置在操作单元50中的微处理器P C。
如图2中所示，控制单元53包括电极选择器530，用于从电极阵列13中的电极垫片12中选择一个或多个刺激电极垫片。在图2的 范例中，电极选择器530经由连接18连接到线路选择器单元16、 17 的各个控制输入。每个线路选择器单元16、 17可以选择一个或多个 共线连接14、 15。共线连接14、 15连接电极阵列13中的一行电极 垫片12。在图2中，共线连接14将垂直行的电极垫片12连接至第 一线路选择器16，而共线连接15将水平行的电极垫片12连接至第 二选择器n。通过选择合适的共线连接14、 15，可以选择一个或多 个电极垫片。
信号发生器531连接至电极选择器530。在操作中，信号发生器 531将电刺激信号提供给剌激电极垫片。电剌激信号经由刺激电极垫 片传输至其上放置有电极系统的表面，例如皮肤。随后，电极信号经 由皮肤穿剌进入肌肉组织，对其进行响应，肌肉组织收縮。由此，刺 激肌肉组织。
用于剌激的参数值，例如电流量和刺激阶段的持续时间，可以由 信号发生器531基于存储在信号发生器531的存储器中的数据而确 定。然而，信号发生器531也可以以不同的方式确定刺激的参数。例 如在图2的范例中，信号发生器531可以经由控制按钮52接收用户 定义的刺激设置，例如持续时间和幅度。而且，图2的范例中的信号 发生器531连接至信号处理器532，并且可以基于在进行剌激之前不 久或立即的阶段中测量得到的活动性，来确定用于刺激的合适设置。 例如，可以对信号处理器532进行编程，来使用预定义的数学关系式， 根据测得的活性计算合适的持续时间和刺激幅度。信号处理器531也 可以以其它方式确定刺激参数的设置，并且例如根据一系列刺激的刺 激前和刺激后测量确定合适的参数设置。
在图2的范例中，电极系统10包括独立传感器30。传感器30 可以感测肌肉组织的特性，所述特性构成对所述肌肉组织的活性的测 量。在该范例中，传感器30是红外传感器，其可以接收来自其上放 置电极10的表面的红外辐射。虽然不希望限制于任何理论，但是应 当认为，血液循环与肌肉活性相关，并且红外辐射量形成对肌肉中血 液循环的测量。传感器30具有传感器输出，其连接至控制单元53中的信号处理器531的处理器输入。经由传感器输出，传感器30可以 将传感器信号提供给信号处理器532。信号处理器532可以根据传感 器信号确定活性的测量值，并且经由处理器输出将该值输出。处理器 输出例如可以连接至显示器51，以便以人类可察觉的形式输出该值。
在该范例中，信号处理器532的输出连接至测量单元535。测量 单元535的输出连接至用户界面，g口，在该范例中的显示器51。测 量单元535可以基于信号处理器532确定的值来确定肌肉组织的参 数，并且在用户界面处以用户可察觉形式将该值输出，例如在显示器 51上以数字形式输出。测量单元535可以例如基于肌肉组织的活性 值，来计算肌肉组织可能释放的最大力量。然而，测量单元535可以 例如基于预定的关系，来确定肌肉组织的其它参数，测量单元535可 以确定肌肉组织的响应时间，或者用户感兴趣的另一参数。
图2中所示的控制单元53还包括定时器534，其可以控制信号 发生器531和信号处理器532的操作次序，从而在操作中执行测量和 刺激的预定顺序。定时器534例如可以布置为在某一事件之后，将起 始信号发送至信号处理器532和/或信号发生器531，例如响应于分 别在刺激或测量终止之后从信号发生器531和/或信号处理器532接 收的停止信号。
图3示出了合适顺序的范例的流程图。在第一步骤101中将电极 系统10放置在所需表面上之后，例如，用户感觉疼痛的皮肤部分上， 在第二歩骤102中测量每个电极垫片12和皮肤表面之间的阻抗。基 于测得的阻抗，在第三步骤103中选择一个或多个刺激电极垫片12。 在还使用电极垫片12例如通过测量肌电图(EMG)测量皮下肌肉组织 的活性的情况下，也可以基于测得的阻抗选择测量电极垫片。
例如，可以选择阻抗最低的一个或多个电极垫片12。虽然不希 望限制于任何理论，但是应当认为最低阻抗电极垫片附近的皮肤区域 最适于测量肌肉组织的活性。而且，应当认为，该区域也最适于对肌 肉组织进行刺激。
除了阻抗最低的电极垫片12之外，还可以选择这些电极垫片附 近的一个或多个电极垫片12，例如，在电极阵列13中邻近阻抗最低的电极垫片12的电极垫片12。由此，刺激和/或测量对于局部伪影 不太敏感，同时仍然使用合适的区域对肌肉组织进行测量和/或刺激。
可以选择相同的电极垫片12用于测量和刺激。然后使用所选的 电极垫片12来测量活性，并且刺激肌肉组织。这允许减少电极垫片 12和用于控制电极垫片12的电子电路的数量。然而，对于测量肌肉 组织的活性，使用除了用于刺激肌肉组织的电极垫片12之外的其它 电极垫片12也是可行的。例如，可以基于关于肌肉组织的活性的空 间信息来选择刺激电极垫片12。例如，可以使用每个电极垫片12来 测量肌肉组织的活性，并且可以基于其中肌肉呈显最低活性的区域来 选择刺激电极垫片12。
对于每个电极垫片12，可以将测得的阻抗与阈值相比较。如果 在电极垫片12和例如皮肤的表面之间测得的阻抗，超出了该阈值， 那么将警告信号提供给用户，指示各个电极垫片12和皮肤之间的电 接触是不充分的。响应于该警告信号，用户可以移动(部分)电极系 统10以便于改善电接触。
在对肌肉组织进行电刺激之前，在第四步骤104中执行用于测量 肌肉组织活性的第一测量。在开始第四步骤104之前，可以由装置l 指导用户执行特定物理活动并且可以测量其上设置有电极系统10的 区域中的肌肉活性。例如，可以借助于显示器51上的适当消息来指 导用户。物理活动可以例如是移动其上设置有电极系统10的人体部 分。由此，例如可以测量最大活性。测得的肌肉组织的活性可以以人 类可察觉的形式输出，例如在图2的范例中，在显示器51上输出。 可以在执行第一测量之后立刻或稍后输出测得的活性。
在第一测量之后，在第五步骤105中刺激肌肉组织。在刺激期间， 借助于剌激电极垫片12提供电信号。电信号使得肌肉组织交替收縮 和放松。这被认为对肌肉组织具有治疗作用。更特别地是，这被认为 减少了肌肉僵硬并且减少了肌痛。
在对肌肉组织进行刺激之后，在第六步骤106中执行了对肌肉组 织的活性的第二测量。基于该测量，可以获得肌肉组织的其它特性， 例如与肌肉组织的健康相关的另一参数，最大肌力。因而，可以确定刺激对肌肉组织的活性所起的作用。在开始第六步骤106之前，可以 由装置1指导用户执行特定物理活动，并且可以测量其上设置有电极
系统10的区域中的肌肉活性。例如，可以借助于显示器51上的适当 消息来指导用户。物理活动可以例如是移动其上设置有电极系统10 的人体部分。
虽然不希望限制于任何理论，但是应当认为剌激减少了肌肉僵硬 和肌痛。还认为，僵硬的或肌痛的肌肉组织呈显出较低的活性。因而， 通过在进行刺激之前和之后输出活性值，可以确定对肌肉组织进行刺 激的作用。
在进行剌激之前和之后确定的活性值可以输出至用户界面。因 而，用户可以以简单的方式察觉刺激的作用。作为代替或者除了测得 的活性之外，可以输出从步骤104和106中的第一和第二测量中获得 的另一参数，诸如步骤105中进行刺激之前和之后的最大肌力。僵硬 的和肌痛的肌肉组织的最大力较低，并且因此如果在用户界面处呈现 该最大力，那么可以理解剌激对僵硬或肌痛的作用，而无需专业知识。
而且，所确定的值可以存储在存储器533中。由此，可以通过一 系列剌激确定刺激的作用。例如，可以每天刺激肌肉组织，持续特定 时间段，例如15分钟，并且可以确定几天的作用。如图2所示，为 此目的，例如，可以将存储器533连接至信号处理器532，并且该信 号处理器532可以将表示测量值和关于测量时间的信息的数据存储 在存储器533中。
图4示出了电极系统10的第二实施例。该电极系统包括电极垫 片12的2X2矩阵排列。电极垫片12经由共线连接14连接至第一选 择元件16，并且经由共线连接15连接至第二选择元件17。在每个电 极垫片12和共线连接14、 15之间，提供了作为开关操作的晶体管 19。每个晶体管19的栅极连接至由第二选择元件17控制的共线连接 15。每个晶体管19的源极连接至由第一选择元件16控制的共线连接 14，并且每个晶体管19的漏极连接至相应电极垫片12。
连接至选择元件16、 17的是微控制器"C。微控制器iiC被编程 以执行控制单元53的功能。除此之外，微控制器!iC可以控制选择元件16、 17，并且响应于由选择元件16、 17根据控制数据选择共线 连接14、 15，将控制数据发射到选择元件16、 17。在微控制器uC的控制下，第一选择元件16可以选择一个或多 个共线连接14，并且为连接至所选共线连接14的晶体管19提供电 能。电极系统10包括经由开关21连接至共线连接14的电源20。第 一选择元件16可以控制开关21的状态为打开或闭合。在打开状态下， 开关21允许电流从电源20流动至共线连接14，然而在闭合状态下， 开关21禁止电流流动。在图4的范例中，开关21实现为开关场效应 晶体管，其中其栅极连接至第一选择元件16。开关晶体管的源极连 接至电源20，而漏极连接至共线连接14。通过将栅极控制为打开， 允许电流在开关晶体管的源极和漏极之间流动，反之如果栅极闭合则 禁止电流。因而，第一选择元件16可以控制电源通过哪个特定共线 连接14提供电能，并且相应地选择连接至该共线连接14的电极垫片 12。第二选择元件17可以向共线连接15中所选的一些提供开关信 号。该开关信号使得开关晶体管19处于导电状态或者非导电状态， 在导电状态下，电流在开关晶体管19的源极和漏极之间流动，在非 导电状态下，在开关晶体管的源极和漏极之间没有电流流动。因此， 通过给所选的共线连接15提供合适的开关信号，在导电状态下可以 设置将开关晶体管19连接至所选的共线连接，其中，电流被提供给 电极垫片12，反之，在非导电状态下连接至所选共线连接15的开关 晶体管19不向相应的电极垫片12提供电流。每个电极垫片12还连接至第一和第二测量晶体管34、 35。测量 晶体管34、 35经由晶体管34、 35之间的节点成对地连接至电极垫片 12。第一测量电极34的源极连接至提供预定量电流的电流源36。第 一测量晶体管34的栅极连接至测量模式选择单元31。测量模式选择 单元31可以选择一个或多个第一测量晶体管34。在图4的范例中， 测量模式选择单元31连接至微控制器y C。微控制器li C可以控制测 量模式选择单元31的操作。测量模式选择单元31可以打开或闭合第 一测量晶体管34的栅极。在打开栅极的情况下，允许源极和漏极之间的电流。在闭合栅极的情况下，则禁止源极和漏极之间的电流。第一测量电极34的漏极连接至电极垫片12和第二测量晶体管35。通 过打开第一测量晶体管34的栅极，将电流提供给所选电极垫片12和 第二测量晶体管35，反之，在第一测量晶体管的栅极闭合的情况下， 那么可以认为所选的电极垫片12和第二测量晶体管35与电流源36 电绝缘。每个第二测量晶体管35的源极连接至电极垫片12。漏极经由安 培表或电流表33连接至地gnd (例如，对电极ll)。每个第二测量晶 体管35的栅极连接至测量电极选择单元32。测量电极选择单元32 由控制输入连接至微控制器PC。受到微控制器uC的控制，测量电 极选择单元32可以打开或闭合一个或多个所选第二测量晶体管35的 栅极。如果在电极垫片12和地之间存在电压差，例如由于在电极垫 片12的区域中肌肉组织的活性，那么电流将流过第二测量晶体管35 和电流表33。通过打开或闭合相应的第二测量晶体管35的栅极，允 许或禁止电极垫片12和地之间的电流。因而，在通过将相应的一个 第二测量晶体管35选择为打开而将另一个第二测量晶体管35选择为 闭合，而不经由第一测量晶体管34提供电流的情况下，可以确定连 接至打开的第二测量晶体管35的电极垫片12处的电压。因而，可以 测量与所选电极垫片12相接触的肌肉组织的电活性。在相应的第一测量晶体管34导电的情况下，所提供的电流的第 一部分将流向电极垫片12，而第二部分经由第二测量晶体管35流向 电流表33。第一部分和第二部分的比例尤其取决于电极垫片12和皮 肤之间的阻抗。因而，通过比较电流表33测得的电流与电流源36提 供的预定电流，可以确定该阻抗。因而第一测量晶体管34作为用于 测量模式的选择器，在该范例中测量模式为阻抗测量模式和肌肉组织 活性测量模式，然而，使用第二测量晶体管35来选择所测量的特定 电极垫片12。例如，在电极垫片12未形成充分接触的情况下，阻抗 将非常高，并且(几乎)没有电流将流过电极垫片12。因而，将流 过电流表33的电流与电流源36所提供的电流基本上相同。因此，通 过比较电流表33测得的电流和合适的阈值，可以确定过高的阻抗。在图4的范例中，电流表36连接到微控制器yC。电流表36可 以将测得的电流量的值发射至微控制器iiC。微控制器uC可以根据 该值确定电极垫片12与皮肤之间的阻抗，并且可以基于该阻抗选择 合适的电极垫片。例如，微控制器^ C可以控制测量电极选择单元32， 从而经由电流表33独立地测量各个电极垫片12中的每一个和皮肤之 间的阻抗。然后，微控制器PC可以经由测量模式选择单元31和测 量电极选择单元32选择一个或多个电极垫片，并且测量肌肉组织的 活性和经由线路选择器单元16和17刺激位于所选电极垫片12处的 肌肉组织。电极系统10可以用于监视和/或控制对远程位置处的肌肉的治 疗。例如，如图6中所示，电极系统可以用在远程监视和控制系统中。 图6的范例包括多个电极系统10，其连接至中央监视和控制单元60。 在图6的范例中，中央监视和控制单元60连接至数据通信网络70。 电极系统10经由操作单元50连接至数据通信网络70。在图6的范例中，操作单元50经由数据通信网络70将表示所测 得的肌肉组织的活性的测量数据发射给中央监视和控制单元60。在 中央监视和控制单元60处，诸如医生或理疗医师的医学专家可以观 察测量数据，并且确定对肌肉组织的进行合适治疗。专家随后可以将 用于与治疗相应的刺激的合适设置输入至中央监视和控制单元60 中。中央监视和控制单元60可以经由数据通信网络70将控制数据发 射给操作单元50。响应于控制数据，操作单元50控制电极系统10 的操作。由于电极系统10可以放置在皮肤上，而无需专业医学知识，电 极系统可以放置在远离中央监视单元60的位置上。因而，在图6的 范例中，电极系统10的用户不需要去医院或者不需要医学专家的医 学实践，反之经由中央监视和控制单元60，医学专家仍然可以通过 监视和控制治疗过程而应用他的专门技能。在图6的范例中，操作单元50可以例如如图5中所示而实现， 并且还包括网络模块，其允许与网络70进行通信，例如经由有线连 接或无线连接。该网络可以例如连接至测量单元535的输出和信号发生器531的输入，以发射测量数据和接收控制数据。在前述说明书中，已经参考本发明实施例的特定范例描述了本发 明。然而，显然的是，在其中可以进行各种修改和改变，而不脱离如 在随附权利要求中所述的本发明的更宽的精神和范围。例如，该范例中所示的晶体管可以由其它类型的开关所代替。而且，控制单元53 和电极系统10可以集成在一起。同样，本发明不限于实现为不可编 程硬件的物理设备或单元，而是也可以应用为能够通过根据合适的程 序代码操作而执行所需设备功能的可编程设备和单元。而且，这些设 备可以是在大量装置中物理分布的，同时功能性地操作作为单一设 备。例如，电极选择器530可以实现为协作以选择电极垫片12的大 量设备。同样，功能上形成独立设备的的设备可以集成为单一物理设 备。例如，电极选择器530、信号发生器531、信号处理器532、存 储器533、定时器534可以实为为适当编程的微控制器或单一集成电 路。然而，其它修改、变化或备选方式也是可行的。因此，说明书和 附图应当理解为示意性的，而非限制性的。在权利要求中，位于圆括号之间的附图标记不应当理解为限制权 利要求。措辞"包括"不排除除了在权利要求中列出的那些之外而存 在其它元件或步骤。而且，措辞"一"和"一个"不应当理解为限制 为"唯一"，而是作为代替地用于指示"至少一个"，并且不排除复数。 在互相不同的权利要求中记载特定测量的事实并不表示不能有利地 使用这些测量的组合。
权利要求
1、一种用于对肌肉组织进行电刺激的装置(1)，包括电极系统(10)，包括电极阵列(13)，包括多个电极垫片(12)，该电极阵列(13)可以与所述肌肉组织电接触地放置；以及传感器(30；31-36)，用于感测所述肌肉组织的特性，所述特性形成对所述肌肉组织活性的测量，所述传感器具有用于输出传感器信号的传感器输出；所述装置(1)还包括电极选择器(530)，用于从所述多个电极垫片中选择至少一个刺激电极垫片；信号发生器(531)，连接至所述电极阵列(13)，用于将电刺激信号提供给所述至少一个刺激电极垫片；以及信号处理器(532)，具有连接至所述传感器(30；31-36)的处理器输入，用于根据所述传感器信号确定所述测量值，并且以人类可察觉的形式输出该值。
2、 根据权利要求l所述的装置(1)，其中 所述电极选择器(530)布置成从所述电极垫片中选择至少一个测量电极垫片；所述传感器(30; 31—36)包括所述测量电极垫片； 所述处理器输入连接至所述电极阵列(13)，用于从所述测量电极垫片接收电信号；以及所述信号处理器(5)布置为用于根据所述电信号确定对于所述肌肉组织活性的所述测量值。
3、 根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中，所述电极选择 器(530)包括测量电路(31—36)，用于对于至少两个所述电极垫片，测量所述电极垫片和其上定位有所述电极阵列(13)的表面之间的阻抗，并 且用于基于测得的阻抗从所述电极垫片中选择适于提供所述电刺激 信号和/或所述测量信号的电极垫片。
4、 根据权利要求l一3中任一项所述的装置(1)，还包括人机界 面(51， 52)，用于以人类可察觉的形式输出对于所述肌肉组织电活 性的所述测量值或者从所述测量获得的特性的值。
5、 根据权利要求4所述的装置(1)，还包括以输入连接至所述 信号处理器(532)的输出的测量单元，用于从所确定的对所述肌肉 组织电活性的测量中，确定所述肌肉组织的参数值，该测量单元还连 接至用于输出所述值的所述人机界面。
6、 根据任一前述权利要求所述的装置(1)，其中，所述电极系 统(10)包括柔性材料制成的载体，并且其中，所述电极垫片(12) 位于所述载体表面，所述载体在使用中抵靠活体动物在将要被刺激的 肌肉组织附近的皮肤区域中的皮肤放置，所述活体动物例如人类或其 它哺乳动物。
7、 根据任一前述权利要求所述的装置(1)，还包括顺序控制 电路(534)，用于控制所述信号处理器(532)和所述信号发生器(531)的操作，使得在操作中执行测量和刺激的预定顺序。
8、 根据权利要求7所述的装置(1)，其中，所述预定顺序包括 对所述肌肉组织的活性进行测量的第一测量；在所述第一测量之后对 所述肌肉组织进行的刺激；以及在对所述肌肉组织进行的所述刺激之 后对所述肌肉组织的活性进行测量的第二测量。
9、 根据权利要求7或8所述的装置(1)，还包括用户界面(51， 52)，用于向人类输出信号，所述信号表示用于使所述人类身体的部分执行预定动作的指令，所述部分包括所述肌肉组织。
10、 根据任一前述权利要求所述的装置(1)，还包括电子电路(31 — 36)，用于测量至少一个所述电极垫片和其上定 位有所述电极阵列(13)的表面之间的所述阻抗；以及连接至用于测量所述阻抗的所述电子电路的控制单元(P c),，用于将测得的阻抗与阈值相比较，并且在所述测得的阻抗超出所述阈 值的情况下，输出警告信号，所述警告信号任选地可以为人类可察觉 的形式。
11、 根据任一前述权利要求所述的装置(1)，其中，所述信号发生器(531)连接至所述信号处理器(532)的输出，用于根据测得的 所述肌肉组织活性来控制所述信号发生器。
12、 一种用于控制在任一前述权利要求中所述的装置(1)的操 作设备(50)，包括用于将关于所述装置(1)的操作信息输出给所述 装置(1)的用户的信号输出，和用于由所述用户输入要由所述装置(1)使用的信息或指令的输入。
13、 一种电极系统，包括电极阵列(13)，包括多个电极垫片(12)，该电极阵列可以与肌 肉组织电接触地放置，所述电极阵列被连接至电极选择器(530)，用 于从所述多个电极垫片中选择至少一个刺激电极垫片，并且将电刺激 信号提供给所述至少一个刺激电极垫片；以及传感器(30; 31—36)，用于感测所述肌肉组织的特性，该特性 形成对所述肌肉组织活性的测量，所述传感器(30; 31—36)具有用 于输出传感器信号的传感器输出。
14、 一种用于对肌肉组织进行电刺激的方法，包括 定位电极阵列(13)，所述电极阵列包括与所述肌肉组织电接触的多个电极垫片(12);测量所述肌肉组织的特性，所述特性形成对所述肌肉组织活性的根据所述测量信号确定对所述活性的所述测量； 从所述电极垫片中选择至少一个刺激电极；并且经由所述刺激电 极将刺激信号提供给所述肌肉组织。
15、 将根据权利要求1_13中任一项所述的装置(1)用于对肌 肉进行治疗的用途。
16、 一种计算机程序产品，包括程序代码部分，用于当在可编程 装置(1)上运行时执行根据权利要求14所述的方法。
全文摘要
一种用于对肌肉组织进行电子刺激的装置(1)。该装置具有带有电极阵列(13)的电极系统(10)。该阵列具有多个电极垫片(12)，并且被与肌肉组织电接触地放置。该电极系统还具有用于感测肌肉组织的特性的传感器(30；31-36)。该特性形成对肌肉组织的活性的测量。该装置(1)具有用于选择一个或多个刺激电极垫片的电极选择器(530)。信号发生器(531)被连接到电极阵列(13)，以向刺激电极垫片提供电刺激信号。信号处理器(532)被连接到所述传感器(30；31-36)，用于根据传感器信号确定肌肉活性的值，且以人类可察觉的形式输出该值。这降低了定位电极系统(10)所需的准确度，且增加了测量肌肉组织活性的准确度。
文档编号A61N1/36GK101237906SQ200680028856
公开日2008年8月6日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年8月5日
发明者J·J·范赫克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司